对讲系统

无线电对讲机的特点

无线电对讲机既是移动通信中的一种专业无线通信工具，又是一种能满足人们生活需要的具有消费类产品特点的消费工具。顾名思义移动通信就是通信一方和另一方在移动中实现通信。它包括移动用户对移动用户、移动用户对固定用户、当然又包括固定用户对固定用户之间进行通信联系，无线电对讲机就是移动通信中的一个重要分支。它是一种无线的可在移动中使用的一点对多点进行通信的终端设备，可使许多人同时彼此交流，使许多人能同时听到同一个人说话，但是在同一时刻只能有一个人讲话。这种通信方式和其它通信方式有不同的特点：即时沟通、一呼百应、经济实用、运营成本低、不耗费通话费用、节约使用方便，同时还具有组呼通播、系统呼叫、机密呼叫等功能。在处理紧急突发事件中，在进行调度指挥中其作用是其它通信工具所不能替代的。无线电对讲机和其它无线通信工具（如手机）其市场定位各不相同，难以互相取代。无线电对讲机决不是过时的产品。它还将长期使用下去。随着经济的发展，社会的进步，人们更关注自身的安全、工作效率和生活质量的提高，对无线电对讲机的需求也将日益增长。公众对讲机的大量使用，更促进了无线电对讲机和有线电话机一样成为人们喜爱和依赖的通信工具。

无线电对讲机的分类

使用方式上分为手持式、车（船、机）载式、固定式、转发式。手持对讲这是一种体积小、重量轻、功率小的无线对讲机，适合于手持或袋装，便于个人随身携带，能在行进中进行通信联系，其功率一般VHF频段不超过5W、UHF 频段不超过4W。但也有少数机型的功率VHF为6W、UHF为5W，如IC-T7H（VHF）达6W。通信距离在无障挡的开阔地带时一般可达到5公里。在无线通信网络的支持下，通过中转台通信距离可达10公里以上。该机适合近距离的各种场合下流动人员之间的通信联系。在无线电话机的系列中，手持式无线电 “对讲机”的应用数量及品种是最多的，约占80%以上。从摩托罗拉生产的三千元左右的高端手持式无线电对讲机到国内一百多元左右的国产低端手持式无线电对讲机，价格差异很大，据估计这类对讲机每年在国内销售量已超过一百万台，其市场潜力很大。载式无线对讲机这是一种能安装在车辆、船舶、飞机等交通工具上直接由车辆上的电源供电的，并使用车〈船、机〉上天线的无线对讲机，主要用于交通运输、生产调度、保安指挥等业务。其体积较大，功率不小于10W，一般为25W。最大功率为VHF为56W、UHF为50 W。还有个别车载台在某一频段的功率达到75W（IC-VX8000）。车载台其电源为13.8V，通信距离可达到20公里以上，在无线通信网络中，通过中转台通信距离明显增大，可达数十公里。销售价格从国产的1000元到进口机的3000元。据估计，国内年销售量不低于10万台。随着交通运输的迅猛发展，特别是私家车的增加，个人购买车载机（属于业余无线电爱好者）的数量将日益扩大，2003年北京仅业余无线电爱好者购车载机（含二手机）不少于二千台。转发对讲转发式无线对讲机就是将所接收到的某一频段的信号直接通过自身的发射机在其它频率上转发出去。这两组不同频率信号相互不影响，或者说能够允许两组用户在不同频率上进行通信联系。它具有收发同时工作而又相互不干扰的全双工工作的特点。转发式无线电话机的英文名称是Repeater Transeiver，中文名称也叫中转台、中继台、转信台。其最大的特点是能够有效地扩展通信系统中手持机、车载机、固定台的通信范围和能力给系统提供更大的覆盖半径。由于这类设备工作时处于无人值守状态，有的中转台还放在高山上，工作环境较差，有的中转台长时间处于发射状态。因此对中转台的技术设计要求比车载机、固定台要高得多，甚至有一些特殊的要求，如高稳定性、高可靠性、优良的散热性，能在高、低温条件下长时间稳定工作。不少设备都具有在主电源故障情况下能够自动启动备用电源或切换到直流电源继续工作的功能。在无线通信系统中使用的专用中转台的功率都较大，一般都在25W~50W甚至达到100W （大吉公司的TB8100），在楼宇中使用的小中转台的功率一般不超过25W。中转台的发展历史仅有二十多年，随着新器件、新工艺、新电路的诞生，新技术在中转台设计上的应用使其技术水平、品质和功能在不断提高和完善。1984年以日本八重洲公司（YAESU）生产的FTR1045、日本ICOM公司生产的IC-RP1520为代表的中转台，采用的是晶体振荡倍频方式。而到了 1985年日本协同公司（KYODO）生产的 KG110、日本世纪公司（SELKL）生产的UP450/PCV150、日本马兰士公司（STANDARD）生产的RP172BR/RP512BR等中转台已经采用了频率合成技术、EPROM存储和数字逻辑电路控制等技术。从此中转台的技术水平和功能有了较大的发展。至今KG110的优良性能和高可靠性仍为业界人士所称道。日本建伍公司（KENWOOD）也于1987年相继推出TKR720/820以及以后的TKR828（350M）、TKR830等中转台。建伍的TKR系列中转台采用了先进的锁相环频率合成技术、CPU控制技术，所有数据均存储在EEPROM中，功能更多，频率稳定精确，同时大范围使用表面贴装元器件工艺。在这期间日本马兰士公司生产的RP80系列基地/中转台以及RP513基地/中转台也先后进入中国市场。RP513中转台采用微处理控制技术，能提供自动自我检测功能，其功率在50%工作周期情况下可高达80W。在众多的中转台中，建伍TKR720/820系列的中转台以良好的性能价格比深受国内专业用户的欢迎，其市场保有量也是最多的，可以说是中转台中的经典产品。1998年底美国摩托罗拉公司开发的GR1225等系列中转台先后投放中国市场，宽带技术、语音压控技术的采用，调试参数全面软件化，极大提高了中转台的综合性能，频率稳定度得到了提高，25KHE和12.5KHE信道间隔得到了兼容，增加了频率利用率。近年来，中转台的换代的新产品也先后上市，建伍公司生产的TKR750/820中转台取代了TKR720/820。日本协同公司研发的KG510于2000年投放中国市场后，停止生产了KG110，KG510秉承了KG110高可靠特点，采用CPU中央微处理器，还具有无线遥控信道转换功能，50W功率连续不间断发射，可进行多种中转扫描模式。新西兰大吉公司（TAIT）生产的T800Ⅱ中转台以独特的插板式结构和 100W的大功率等特点也得到特殊用户的欢迎。日本威泰克斯公司也在2003年的“通信奥运”展览会上推出了VXR7000型中转台。2002年澳大利亚SPECTRA公司生产的“频谱”专业基地/中转台MX800通过国内的代理商也打入了中国市场。该公司是世界上专门从事无线电通信设备制造的著名公司，其产品通过十项国际认证。MX800型中转台采用了一系列新的技术，如采用军用级别的模块结构，采用高速闭锁及高速发射技术等，可实现远端遥控、远程设置和监测自我诊断功能。其频率范围包括30-960MHE内的各个频段，频率稳定度1PPm，发射启动时间小于4ms.新西兰大吉公司近期推出的 TB8100基地/中转台则采用当今最前沿的数字通信技术（RISC处理器和DSP数字信号处理器），功率从5W、50W至100W是目前性能和技术水平都很高的基地/中转台。 通讯工作方式上分单工通信工作为的单工机和双工通信工作的双工机单工对讲单工通信是指在同一时刻，信息只能单方向进行传输，你说我听，我说你听。这种发射机和接收机只能交替工作，不能同时工作的无线电对讲机叫做单工机。单工机工作是以按键控制收和发的转换，当按下发射控制键时，发射处于工作状态，接收处于不工作状态，反之，松开发射按键时，发射处于不工作状态，接收处于工作状态。单工机根据频率使用情况，又分为同频单工机（或称单频机）和异频单工机（或称双频机、准双工机、半双工机）。同频单工机是指发射和接收都工作在同一频率上。其优点是：仅使用一个频率工作，它能最有效地使用频率资源，由于是收发信机间断工作，线路设计相对简单、价格也较便宜。缺点是：双方要轮流说话，即对方讲完之后，我方才能讲话。使用起来不如打电话那样方便、习惯。但从频率资源的利用来讲，单工机是主流机型。异频单工机只是在有中转台的无线电通信系统中才有使用。现在很多单工机既能同频工作又能异频工作。双工对讲双工通信是指在同一时刻信息可以进行双向传输，和打电话一样，说的同时也能听，边说边听。这种发射机和接收机分别在两个不同的频率上（两个频率差有一定要求）能同时进行工作的双工机也称为异频双工机。双工机包括双工手持机、双工车载机、双工基地/中转台。双工手持机大多在VHF频段和UHF频段上跨段工作。一般将双工手持机称为跨段双工手持机。其工作时，或VHF发射、UHF接收，或UHF发射、VHF接收。而双工车载机及基地/中转台就不存在这个问题，可以跨段双工工作，也可以做成（VHF或UHF频段的）同频双工机。由于使用了将收、发信号进行隔离的双工器或使用收、发分开的双天线，在VHF、 UHF频段中，只要有一定的频差（国家标准VHF频段为5~7MHZ、UHF频段为10MHZ）就可以完成同频双工工作。双工机虽然使用方便，但线路设计较复杂，价格也较高，特别是在频率资源的利用上极不经济，所以除在特殊场合下需使用双工机（手持机和基地/中转台）外，双工车载机在国内专业通信中几乎没有得到使用（在八十年代，在一些行业中，如水利、电力系统UP450、KG106等进口机型以及国产的双工频段机。到九十年代大部分都不再使用）。特殊场合使用双工机，就是用于转发的中转台或作指挥用的基地台。双工机还有一个特点是，作为双工基地台可以通过接口设备实现无线网络和有线网络的联接。这个接口设备就是有无线接驳器（或又叫转接器）。通过它，有线电话可以和无线对讲机通话，反之对讲机通过拨号可以打有线电话。这种设备在八十年代后期到九十年代中、前期，在国内很流行。在这一点上，单工机是无法实现的。因为单工机的收、发都是同一个频率。在九十年代中期的全双工集群通讯系统中，号称“小大哥大” 的跨段集群双工手持对讲机和车载机曾经有过短暂的风光。其基站的发射频点UHF频段，接收频点是VHF频段，反之，移动台的发射频点是VHF频段，接收频点是UHF频段。这些跨段双工手持对讲机有日本ICOM公司的IC-W21AT、IC-T21CP/T31CP，日本建伍公司的TH-78A/79A，台湾ADI公司的AT68C/88C、X98C，深圳天立通公司的TH82。跨段集群全双工车载台，有日本ICOM公司的IC-281H/481H、日本建伍公司的TK-733、深圳天立通公司的TH811、台湾ADI公司的MR588。到了九十年代后期，随着“大哥大”的普及，价格的降低，体积的缩小，使用的方便，功能的增加，跨段双工集群通讯系统很快从“共用网”到“专用网”都随之淘汰，目前仅剩少数专用跨段双工集群通讯系统在运行中。 从技术设计上分为模拟对讲机和数字对讲机无线电对讲机在设计技术方面，可分为采用模拟通信技术设计的模拟对讲机（也称为传统对讲机），以及采用数字技术进行设计的数字对讲机。模拟对讲模拟对讲机是将储存的信号调制到对讲机传输频率上。在对讲机技术上已经十分成熟的模拟技术，在很长一段时间内还将继续为对讲机的设计服务，向体积小、成本低、功能强、更商品化的方向发展，以满足通讯用户的不同需求。数字对讲数字对讲机则是将语音信号数字化，要以数字编码形式传播，也就是说，对讲机传输频率上的全部调制均为数字。只有直接采用数字信号处理器的对讲机才是真正意义上的数字对讲机，而采用数字控制信号的对讲机（如集群系统的对讲机）则不属于数字对讲机。数字对讲机有许多优点，首先是可以更好地利用频谱资源，与蜂窝数字技术相似，数字对讲机可以在一条指定的信道上如25KHZ装载更多用户，提高频谱利用率，这是一种解决频率拥挤的解决方案，具有长远的意义。其次是提高话音质量。由于数字通信技术拥有系统内错误校正功能，和模拟对讲机相比，可以在一个范围更广泛的信号环境中，实现更好的语音音频质量，其接收到的音频噪音会更少些，声音更清晰。最后一点是，提高和改进语音和数据集成，改变控制信号随通讯距离增加而降低的弱点，与类似集成模拟语音及数据系统相比，数字对讲机可以提供更好的数据处理及界面功能，从而使更多的数据应用可以被集成到同一个双向无线通讯基站结构中对语音和数据服务集成更完善、更加方便。这三大特点使数字对讲机成为未来对讲机技术发展的必然趋势。七十年代摩托罗拉率先将数字技术引入对讲机系统设计中，1975年生产出数字语音加密的DVP对讲机，1980年研制了一套数字数据通信系统，在1991年的沙漠风暴行动中，使用了35000台数字对讲机。很显然，随着无线电通信技术的发展，人们对无线通信质量的要求的提高以及频谱资源的日益高涨，数字对讲机必将有着巨大的需求市场。但不管数字对讲机有多广泛的应用，在对讲机技术上已经十分成熟的模拟技术，在很长一段时间内还将继续为对讲机的设计服务，向体积小、成本低、功能强、更商品化的方向发展，以满足通讯用户的不同需求。数字对讲机在短时间内不可能代替模拟对讲机，这二种对讲机将发挥各自特点共同发展。 从设备等级上分为业余无线电对讲机和专业无线电对讲机业余无线电对讲机专为满足无线电爱好者使用而设计、生产的无线电对讲机。这类对讲机又可称为“玩机”。针对这种业余的个人无线电业务，各个国家都开辟了专用频段分配给业余无线电运动爱好者使用。我国开辟的频段为144~146MHZ和430~440MHZ，世界各国一般也都是这一频段。2001年10月信息产业部国家无线电管理局发布的《中华人民共和国无线电频率规划》中的对业余无线电爱好者和业余业务专门有说明“业余业务：供业余无线电爱好者进行自我训练、相互通信和技术研究的无线电通信业务。业余无线电爱好者系指经正式批准的、对无线电技术有兴趣的人，其兴趣纯系个人爱好而不涉及谋取利润。”由于无线电对讲机的频率范围有限，使用的环境条件及使用要求和专业对讲机有所区别。业余机的主要特色是，体积要小巧、功能要齐全、可进行频率扫描，可在面板上直接置频，面板上显示频率点。其技术指标、设备的稳定性、频率稳定性、可靠性以及工作环境也相对专业无线电对讲机要差些。其直接结果是业余机成本也较低些，以适应个人购买的需要。目前，我国所使用的业余机绝大部分为进口设备。这些设备系摩托罗拉在九十年代中期有二款手持对讲机AP50 、AP10进入国内市场以及台湾 ADI 公司的AR-146/446 车载台及 S-145/450手持机外，均为日本生产的。这些业余机主要是：日本建伍公司的 TH22A/42A 手持对讲机、 TM261/461车载台，日本特灵通公司的 DR130/430 、DR135/435车载台，日本八重洲公司的FTC2008/7008 、 VX150手持对讲机、（日本ICOM公司的IC-）2100H车载台、日本马兰士公司的 C150/450 手持对讲机等等。业余机一般都有一个特点，其工作范围频率较宽，都可以在V 、U段全段范围内工作。V段为136~174MHZ 、U 段为400~470MHZ工作。但其技术指标只是在业余频段中得到保证，如日本特灵通公司的 DR435TG业余机的实际工作范围为136~173.995MHZ，但技术指标只能保证在144~147.995MHZ业余频段上。同样， DR435TA专业机，其技术指标在136~173.995MHZ的范围内都能得到满足要求。又如业余无线电爱好者喜欢使用的日本建伍公司的TM461车载机，在技术指标中是这样规定的，指标保证范围是430~440MHZ，实际工作频率范围是400~470MHZ。如果要在其它频段使用最好要重新调试，特别是功率，否则功率下降很多。由于业余机价格要低些，一些专业用户也将业余机作为他们所选用的机型，在此时最好请有经验的工程师重新调试一下，以保证在工作频段的性能指标。专业无线电对讲机专业无线电对讲机的使用者大都是在群体团队的专业业务中使用。因此，专业无线电对讲机的特点是，功能简单实用。在设计是都留有多种通信接口供用户作二次开发。其频率报设置大都是通过计算机编程，使用者无法改变频率，其面板显示的只是信道数，不直接显示频率点，频率的保密性较好，频率的稳定性也较高，不易跑频。在长期工作中，其稳定性、可靠性都较高，工作温度范围较宽，一般都在－30度到+60度。专业机的工作频率在VHF段时一部分V高段（148~174MHZ）和V低段（136~160MHZ）。另有一部分是全段（136~174MHZ）。但在UHF频段，大部分分U高段（450~470MHZ）和 U 低段（400~430MHZ），极少数是U全段（400~470MHZ）。专业机的性能、可靠性、稳定性较业余机高，其价格自然比业余机要高，有的甚至高出很多。国内使用的专业机除一部分国产外，大都为进口机型。摩托罗拉生产的机型几乎都是专业机，其代表产品有 GP88 、GP88S 、GP2000 、GP328/338手持对讲机，GM950 、GH300 、GM338/398车载台，新西兰大吉公司的T2000系列车载台，协同公司（KYODO）的KG系列车载台、手持机，日本建伍公司的TK系列的手持对讲机、车载台，日本八重洲公司的 VX160 、VX400手持机、VX4000车载台。日本ICOM公司的F系列手持对讲机和车载台。国内生产的手持对讲机不少机型都是按照专业机的设计标准进行的，但真正达到专业机水准的机型实在不多。其差距不只是在设计技术方面，更主要的还在元器件的品质，制造工艺、装配工艺的水平，零件的加工质量，材料的选用（如机壳的塑料），特别是在产品的环境试验方面，作为专业机必须按标准经过严格的环境试验。不少进口机都按照美国军标MIL-STD810C、D、E进行试验。MIL-STD810标准是美军在恶劣环境中对产品性能认可的标准，它的试验包括低压、高温、低温、瞬间温度、日晒、防晒、防潮、盐雾、防尘、防震、防冲击等； MIL-STD810E是非曲直0C 、810D的升级版本。有的进口机型是按欧洲ETIS标准进行试验。摩托罗拉的对讲机在出厂前还要经过“加速老化实验”即模拟五年实际苛刻使用情况，符合 ELA-316B抗冲击、防震、防尘、防潮标准和IPX4密封测试。在这方面显然国产机的差距是很大的。有的缺乏例行测试条件，有的试验标准低，有的没有根本没有这种试验意识。业余机当然也不会在这方面投入很大的力量。专业机和业余机的品质差距也就显而易见的。如专业机的工作温度，低温达到－30度，而业余机一般只达到－10度。在此我们也就不难理解专业机与业余机、国产机与进口机、专业机与专业机、品牌机与非品牌机之间的价格差异。 从通信业务上可分为公众对讲机、数传对讲机、警用对讲机、航空对讲机、船用对讲机公众无线电对讲机公众对讲机，人们俗称为民用对讲机。这是指只能工作在政府无线电管理部门指定的供公众使用的无线频率的对讲机。它实质上是属于一种个人业务通信范畴，是以个人家用或小团体的近距离无线电通信业务。使用公众对讲机无须批准，不收频率占用费，免通话费，任何人都可以选购使用。但这类公众对讲机在频率、功率及技术指标方面都有明确的规定。目前我国正在制定“ 400MHz 频段公众对讲机技术规范和测量方法”的国家标准。据悉，我国的公众对讲机的国家标准参照的是美国 FCC 标准 47CRR 的第 95 部分——个人无线电服务，该部分的标准包括 7 个方面内容。经比较，我国公众对讲机与其第二方面内容家用无线电业务（ FRS ）相当，因此我国公众对讲机的标准主要是参考美国相关标准“ FRS ”来制订。欧洲在公众对讲机方面也有相应的标准。各国标准虽不尽相同，但有一点是一致的，即水平上都不超过 0.5W 。在频率方面，却相差较大，各个国家或地区各自规定或执行自己确认的频率和频道数量。我国开放的频道数是 20 个，频率范围从 409.750~409.9875MHZ ；美国则是 14 个频点，分 462MHz 和 467MHz 两组，每组 7 个频点；在台湾地区也为 14 个频率点，从 446.00625MHz~446.09375MHz ；在泰国开放频点达到 80 个，从 245.000MHz~245.7375MHz 。据了解，日本、韩国采用的是美国规定的公众频率。此外，作为公众对讲机，各国的技术规范都规定对讲机的前面板上不能设置编程操作功能，目的是防止用户随意扩展频率范围，修改工作参数。按规定，公众对讲机只能显示频道数，不能显示其工作频率。同时还规定公众对讲机可以使用低于 300HZ 的亚音频技术（ CTCSS ），俗称防干扰码或叫私密线，以防止其同频率的对讲机的干扰。根据《中华人民共和国无线电管理条例》、《进口无线电发射设备的管理规定》、《生产无线电发射设备的管理规定》，在国内市场上销售的公众对讲机，不论进口的还是国产的，都必须经国家无线电检测中心，符合国家有关管理规定和技术标准，获得信息产业部无线电管理局签发的无线电发射设备型号核准证。据统计，至今已有近 30 个厂家的近 60 个型号的公众对讲机获得核准证。但仍有不少的厂家来做这方面的工作，其中大多是国产机。附美国公众对讲机相关 FRS 标准的部分内容：95 、 191FRS规则 1 ——资格和责任：规定不发执照，信道共享。95 、 192FRS规则 2 ——批准的场所：无线电业务是由 FCC 管理的世界任何地区之内。95 、 193FRS规则 3 ——通信的种类：双向话音通信，可用低于 300Hz 的亚音频连续单音建立或保持通信，任何时间所有信道都优先给紧急消息，不与公众交换网互连。95 、 194FRS规则 4 ——家用无线电业务单元，只可使用经 FCC 核准贴有标签的产品。其技术规范为：95 、 627FRS单元的信道频率：分 462MHz 和 467MHz 两组，每个 FRS 单元必须保持频率容限在 0.00025% 之内。95 、 631发射类型：一个 FRS 单元只可以发射 F3E 发射类型。为了建立或保持话筒通信，非话音发射限制为选呼或静噪单音。95 、 633发射带宽：由 FRS 单元发射的 F3E 发射类型，其核准带宽为 12.5KHz 。95 、 637调制规格：发射 F3E 发射类型的 .FRS 单元不应超过 2.5KHz 的峰值频偏，并且音频的响应不应超过 3.125KHz 。95 、 639最大发射功率： FRS 单元在任何调制条件下不应超过 0.5W有效辐射功率（ ERP ）。95 、 647FRS 单元发射机天线：每个 FRS 单元的天线必须是发射机的整体部分，天线应没有增益（与半波偶极比较）并为垂直极化。95 、 649电源动力：FRS单元不应为增加其发射功率到超过95、639所定的限度（0.5W）的任何电平提供电源动力。95 、 651所需晶体控制：除了在26-27MHz频率发射的 R/C电台、FRS单元和LPRS单元，用于个人无线电业务的所有发射机应用晶体控制。中国公众对讲机标准频点信道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10频率（MHz） 409.7500 409.7625 409.7750 409.7875 409.8000 409.8125 409.8250 409.8375 409.8500 409.8625信道 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20频率（MHz） 409.8750 409.8875 409.9000 409.9125 409.9250 409.9375 409.9500 409.9625 409.9750 409.9875美国公众对讲机标准频点信道 1 2 3 4 5 6 7频率（MHz） 462.5625 462.5875 462.6125 462.6375 462.6625 462.6875 462.7125信道 8 9 10 11 12 13 14频率（MHz） 467.5625 467.5875 467.6125 467.6375 467.6625 467.6875 467.7125欧洲公众对讲机标准频点信道 1 2 3 4 5 6 7 8频率（MHz） 446.00625 446.01875 446.03125 446.04375 446.05625 446.06875 446.08125 446.09375台湾公众对讲机标准频点信道 1 2 3 4 5 6 7频率（MHz） 467.5125 467.5250 467.5375 467.5500 467.5625 467.5750 467.5875信道 8 9 10 11 12 13 14频率（MHz） 467.6000 467.6125 467.6250 467.6375 467.6500 467.51256625 467.6750数传对讲机警用对讲机航空对讲机船用对讲机